相感应电动机的运行原理

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1、第六章三相感应电动机的运行原理6.1三相感应电动机的空载运行6.2三相感应电动机的负载运行6.3感应电动机的功率和电磁转距6.4三相感应电动机的工作特性6.5三相感应电动机的参数测定6.1三相感应电动机的空载运行三相感应电动机的定转子电路间没有直接的电的联系，它们之间的联系是通过电磁感应关系而实现的，这一点和变压器相似。定子绕组相当于变压器的一次绕组转子绕组相当于变压器的二次绕组6.1.1空载电流和空载磁动势空载电流:电动机空载，定子三相绕组接到对称的三相电源时，在定子绕组中流过的电流。定子空载磁动势的幅值：若不计谐波磁动势，三相空载电流所产生的合成磁动势的基波分量的幅值

2、它以同步速n1的速度旋转。励磁磁动势：空载时的定子磁动势F0励磁电流：空载时的定子电流有功分量无功分量用来供给空载损耗，包括空载时的定子铜损耗、定子铁心损耗和机械损耗。用来产生气隙磁场，也称为磁化电流空载电流主磁通Φm：定子漏磁通：不同参与能量转换受饱和的影响磁路主磁通Φm参与较大非线性磁路定子漏磁通不参与较小一定条件下可以看作线性磁路励磁磁动势产生的磁通绝大部分同时与定转子绕组相交链电动机中产生有用的电磁转矩一小部分磁通仅与定子绕组相交链磁路由定转子铁心和气隙组成6.1.2空载时的定子电压平衡关系设定子绕组上每相所加的端电压为，相电流为，主磁通Φm在定子绕组中感应的每相

3、电动势为，定子漏磁通在每相绕组中感应的电动势为，定子绕组的每相电阻为R1电动机空载时每相定子电压平衡方程式：式中——励磁阻抗，其中Rm为励磁电阻，是反映铁耗的等效电阻，Xm为励磁电抗，与主磁通Φm相对应。式中——定子漏磁电抗，与漏磁通Φσ1相对应。与变压器的分析方法相似电压方程式可改写为：式中Z1——定子漏阻抗，因为，可近似地认为或对于一定的电动机，当频率f1一定时，U1∝Фm。由此可见，在感应电动机中，若外施电压一定，主磁通Фm大体上也为一定值，这和变压器的情况不同。电动机的空载电流则较大在小型感应电动机中，I0甚至可达到额定电流的60%。感应电动机空载时的等效电路6.

4、2三相感应电动机的负载运行6.2.1负载运行时的物理情况负载运行时：电动机将以低于同步速n1的速度n旋转转向则仍与气隙旋转磁场的转向相同气隙磁场与转子的相对转速为也就是气隙旋转磁场切割转子绕组的速度转子绕组中感应出电动势，产生电流，其频率为感应电动机，一般s=0.02-0.06，当f1=50Hz时，f=仅为（1-3）Hz除了定子电流产生一个定子磁动势F1外，转子电流还产生一个转子磁动势F2，而总的气隙磁动势则是F1和F2的合成。一、转子磁动势的分析感应电动机其转子绕组都是一个对称的多相系统电机其定转子极数必须相等，这样才能产生恒定的平均电磁转矩对称多相系统：由气隙磁场感应

5、所产生的导条电动势和导条电流也就构成相应的对称多相系统。转子合成磁动势F2：是一个旋转磁动势，若不计谐波磁动势，则转子磁动势的幅值为：式中m2——转子绕组的相数；N2——转子绕组的每相串联匝数；Kω2——转子绕组的基波绕组因数；转子电流的频率为sf1，转子绕组的极对数p2=p1转子合成磁动势相对转子的旋转速度：合成磁动势F2的转向与定子磁动势F1的转向相同为顺时针方向转子磁动势F2在空间的（即相对于定子）的旋转速度为n2+n=sn1+n=n1即等于定子磁动势F1在空间的旋转速度。无论感应电动机的转速n如何变化，定子磁动势F1与转子磁动势F2总是相对静止的。旋转电机能够正常

6、运行的必要条件：定转子磁动势相对静止二、电动势平衡方程式负载时定子的电动势平衡方程式：注意：负载时主磁通Φm乃是由定转子磁动势共同作用所产生负载时转子电动势的频率为，大小为感应电动机的转子电路自成闭路，端电压U2=0，所以转子的电动势平衡方程式：式中——转子每相电流；——转子每相电阻，对绕线型转子还应包括外加电阻；——转子每相漏电抗，。其中为转子每相漏电感；为转子每相漏阻抗转子电流的有效值：三、磁动势平衡感应电动机的磁动势平衡方程式：F1=-F+Fm定子磁动势F1和转子磁动势F2在空间相对静止，合并为一个合成磁动势FmFm——励磁磁动势，它产生气隙中的旋转磁场Fm等于空载

7、时的定子磁动势F0转子绕组中通过电流产生磁动势F2的同时，定子绕组中就必然要增加一个电流分量，使这一电流分量产生磁动势-F2抵消转子电流产生的磁动势F2，从而保持总磁动势Fm近似不变当频率一定时，电动势与主磁通Φm成正比。当E1值近似不变时，Φm也近似不变，励磁磁动势也应不变。物理意义：6.2.2感应电动势的相量图一、时间相量与空间矢量时间相量：如电流、电压空间矢量：如定、转子磁动势F1、F2单时轴-多相量法相量图多时轴-单相量法一般在电工中画三相电流采用时间相量和空间矢量统一图二、感应电动机的时-空相量图绘制感应电动机的时-